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1、環(huán)氧丙烷(PO)作為丙烯除聚丙烯和丙烯腈外的第三大衍生物,是重要的石油化工中間體之一。國(guó)外生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的工藝方法主要為共氧化法和直接氧化法,這兩種方法不存在廢水、廢渣的處理以及設(shè)備管線的腐蝕等問(wèn)題,但對(duì)生產(chǎn)技術(shù)、裝置成本和原料規(guī)格要求較高。國(guó)內(nèi)環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)工藝基本上全部采用氯醇法生產(chǎn)。該方法的特點(diǎn)是操作便利、工藝簡(jiǎn)單、投資低,對(duì)原料的質(zhì)量要求不高。但是利用氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷會(huì)附帶產(chǎn)生兩種含1,2-二氯丙烷的副產(chǎn)物。這兩種副產(chǎn)物由于二氯
2、丙烷含量低,質(zhì)量較差,只能做為低端溶劑銷售。由于氯丙醇與二氯丙烷形成共沸物,該共沸物與二氯丙烷沸點(diǎn)相近,增加了二氯丙烷的分離提純的難度。因此,目前國(guó)內(nèi)各環(huán)氧丙烷生產(chǎn)廠家都還沒(méi)有找到這兩種副產(chǎn)物有效的利用途徑。從含有二氯異丙醚、環(huán)氧丙烷和氯丙醇等有機(jī)物的副產(chǎn)物中有效地分離出高純度1,2-二氯丙烷,是副產(chǎn)物高值化回收再利用的關(guān)鍵和極具開(kāi)發(fā)前景研究課題。
本文的主要研究?jī)?nèi)容是氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的副產(chǎn)物高值化利用,分離提純副產(chǎn)物中的二
3、氯丙烷,采用實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合的方法開(kāi)發(fā)了副產(chǎn)物高值化回收利用工藝,首先通過(guò)不同的實(shí)驗(yàn)方案對(duì)副產(chǎn)物進(jìn)行分離,通過(guò)實(shí)驗(yàn)初步提出了副產(chǎn)物二氯丙烷的分離工藝。然后使用NRTL方程建立該體系的活度系數(shù)模型,通過(guò)PRO/Ⅱ軟件對(duì)副產(chǎn)物中二氯丙烷分離提純工藝進(jìn)行模擬計(jì)算。考察了理論塔板數(shù)、進(jìn)料位置、回流比和塔頂(塔底)采出量等參數(shù)對(duì)分離效果的影響,得到初步的操作參數(shù),通過(guò)經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比選取白料水洗后分離工藝和黃料雙塔回收二氯丙烷工藝對(duì)副產(chǎn)物進(jìn)行高
4、值化回收利用,并對(duì)所選取的工藝進(jìn)行優(yōu)化模擬計(jì)算,得到較適宜的操作條件。其中白料水洗后分離工藝模擬結(jié)果為:脫輕塔板數(shù)為30,第20塊板進(jìn)料,塔頂采出量為40kg·h-1,回流比為6,脫重塔板數(shù)為20,第10塊板進(jìn)料,塔底采出量為25kg·h-1,回流比為1/5,在此條件下可得到二氯丙烷產(chǎn)品的濃度為99.85%,回收率為96.58%,經(jīng)濟(jì)效益為3403.86元/(h·t)。黃料雙塔回收二氯丙烷工藝的模擬結(jié)果為:脫輕塔板數(shù)為15,第5塊板進(jìn)料
5、,塔頂采出量為35kg·h-1,回流比為0.8,脫重塔板數(shù)為25,第12塊板進(jìn)料,塔底采出量為50kg·h-1,回流比為1.5,在此條件下可得到二氯丙烷的濃度為95.89%,回收率97.88,此產(chǎn)品再經(jīng)白料分離工藝進(jìn)一步分離提純,經(jīng)濟(jì)效益為3662.25元/(h·t)。
利用以上兩種工藝,可以高效、經(jīng)濟(jì)的提高二氯丙烷的質(zhì)量,提高副產(chǎn)物的價(jià)值,實(shí)現(xiàn)環(huán)氧丙烷副產(chǎn)物高值化再利用,不僅對(duì)環(huán)氧丙烷生產(chǎn)裝置具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,為實(shí)現(xiàn)氯
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